带阻滤波器设计范文

带阻滤波器设计范文
带阻滤波器设计范文

模拟电路课程设计报告设计课题:二阶带阻滤波器的设计

专业班级:

学生姓名:

学号:

指导教师:

设计时间:

题目二阶带阻滤波器的设计

一、设计任务与要求

1.截止频率f H=2000Hz,f L=200Hz;

2.电压增益A V=1----2;

3.阻带衰减速率为-40dB/10倍频程;

4.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。

二、方案设计与论证

将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器,再将两个电路的输出电压求和,就可以得到带阻滤波器,其中低通滤波器的截止频率fp1应小于高通滤波器的截止频率fp2,因此电路的阻带为(fp2-fp2).实用电路常利用无源LPF和HPF 并联构成带阻滤波器电路,然后接同向比例运算电路,从而得到有源带阻滤波器,由于两个无源滤波电路均由三个元件构成英文字母T,故称之为双T网络。

根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式,建立起系数的方程组。根据课设要求,我们选择巴特沃斯(butterworth)滤波电路。巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带中具有最平幅度特性,但是通带到阻带衰减较慢。由于要求为-40dB/十倍频程,选择二阶有源低通滤波器电路,即n=2。

方案一、压控电压源二阶带阻滤波器

这种电路的性能和带通滤波器相反,即在规定的频带内,信号不能通过(或受到很大衰减或抑制),而在其余频率范围,信号则能顺利通过。在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEF。电路图如下:

方案二、无限增益多路负反馈二阶带阻滤波器

该电路由二阶带通滤波器和一个加法器组成

三、单元电路设计与参数计算

(1)直流电源部分

直流电源由电源变压器,整流电路,滤波电路,稳压电路四部分构成。 1、稳压电源的组成框图

2、电路图

3、整流、滤波电路

用四个整流二极管组成单相桥式整流电路,将交流电压U2变成脉动的直流

变 压 整 流 滤 波 稳 压 负 载

电压,为了减小电压的脉动,再经滤波电容C1滤除纹波,输出直流电压Ui ,

U I=1.2U2

为了获得较好的滤波效果,在实际电路中,应选择滤波电容的容量满足R L C=(3~5)T/2的条件。两个二极管分别与LM7812和LM7912反向并联,取到保护电路的作用。同时在后面有两个发光二极管监视电路。

4、稳压电路

稳压电路中用三端固定稳压器组成固定电压输出电路,用C为抗干扰电容,用以旁路在输入导线过长时窜入的高频干扰脉冲,Ci是用来改善输出瞬变特性和防止电路产生自激振荡.所接的二极管对稳压器起保护作用,防止输入端短路时C2上电荷对稳压器内部放电使内部输出管击穿而损坏。

三端固定式集成稳压器构成稳压电路时要求输入电压Ui不能过低,

Ui—U0>3V

根据输出电压、电流选用三端集成稳压器及输入电压。

(2)二阶带阻滤波器部分

所选用的的电路为压控电压源二阶带阻滤波器电路:

电路性能参数

通带增益

中心频率

带阻宽度 B=2(2-Aup)f0 选择性

电路的传输函数

其中,通带电压放大倍数

阻带中心处的角频率

品质因数

其中R1=R2则Q=0.5

根据截止频率f H=2000Hz,f L=200Hz;可得知中心频率fo=1100Hz, 中心频率

试验中选用电容C=100nf,因此可求R=1.448K欧姆,R/2=0.724K欧姆。

电压增益中R1=20k,Rf=10k,Av=1+Rf/R1=1.5.(课程设计要求要求是1——2)。

四、总原理图及元器件清单

1.总原理图

直流电源电路

压控电压源二阶带阻滤波器

波特图所显示的幅频特性

2.元件清单

元件序号型号主要参数数量备注(单价)

三端稳压管LM7812 1 输出直流电

压+12V

三端稳压管LM7912 1 输出直流电

压—12V

T1 Ua741 Ua741 1 0.2

c1 瓷片电容100nf 2 0.3

c2 瓷片电容220nf 1 0.3

C1,C2 电解电容3300uf 2 0.3

C3,C4 电解电容0.33uf 2 0.3

C5,C6 电解电容220uf 2 0.3

C7,C8 电解电容0.1uf 2 0.3

D 二极管IN4007 6 0.4

LED1,2 发光二极管 2 表示有电流

R 1.45K 2 0.1

R 500 2 0.1

R1 20K 1 0.1

Rf 10K 1 0.1

五、安装与调试

(一)静态调试:

用万用表对电路板进行静态测试,目的主要是为了防止虚焊或者漏焊。静态调试没有问题之后方可以到实验室进行动态测试,主要测试参数有正弦波的幅值,输出波形频率范围。

(二)动态调试:

仔细检查装好的电路,确定元件与导线连接无误后,接通电源。在电路的输入端假如Vi=200mv的正弦信号,慢慢改变输入的信号的频率(注意保持Vi的不变),用示波器观察输出电压的变化。在滤波器的截止频率附近,观察电路是否具有滤波特性,若没有滤波特性,应检查电路,找出故障原因并排除之。

若电路具有滤波特性,可进一步进行调试。对低通滤波器应观测其截止频率是否满足设计要求,若不满足设计要求应根据公式,确定应调整哪个元件才能使截止频率既能达到设计要求又不会对其它的指标参数产生影响。然后观测电压放大倍数是否满足设计要求,若不达到要求,应根据相关公式调整有关的元件,使其达到设计要求。

通过测试设计值点电路板的结果,对电路板进行修正以达到设计要求。

设计指标:fo=1100Hz,增益为Av=1——2,-40dB/十倍频程。输入信号Vi=200mv,观察滤波器的截止频率fc及电压放大倍数Av。

按要求理论测试结果应为:在相对低频时,如f1为200Hz时,电压放大倍数为1.5;在f=1100Hz时,Av=0;在相对高频时,如f1为2000Hz时,电压放大倍数为1.5。

六、性能测试与分析

在已经调试好的电路中使VI=200mv,不断调节输入信号的频率并记录在调试过程中的23组数据分别记录下输入电压的频率还有输出的Vo。

在仿真软件中得到的在三个频率下的输出电压如下

F=10hz

f=1100hz

f=2000hz

电路测试得到的输出电压和频率Vo ~f 关系表如下:

根据数据记录画出它的频率特性曲线在图中可以看到,实验所测的数据与仿真软件中的波特图显示的接近,如下图

序列 1 2 3 4 5 6 7 8 f/hz 0 50 100 150 200 250 350 500 Vo/mv 298 298 298 298 285 260 236 198 序列 9 10 11 12 13 14 15 16 f/hz 750 900 1100 1200 1300 1450 1600 1750 Vo/mv 154 91 50 89 139 186 238 249 序列 17 18 19 20 21 22 23 f/hz 1800 1900 2000 2100 2200 2500 3000 Vo/mv

260

270

285

298

298

298

298

从数据上分析实验中所得的数据符合该实验设计的要求:fo=1100Hz,增益为Av=1——2,-40dB/十倍频程。在相对低频时,如f1为200Hz时,电压放大倍数为1.5;在f=1100Hz时,Av=0;在相对高频时,如f1为2000Hz时,电压放大倍数为1.5。

误差计算:

(1)直流电压源

1.变压器的副边输出电压为15.6V 理论 U=15V

η1=(15.6-15)/15*100%=4%

2.整流滤波电压稳压管的输入电压均为20.5V 理论 U=20V

η2=(20.5-20)/20*100%=2.5%

3.稳压管输出电压U O1=+12V U O2=-11.9V 理论U O1=+12V U O2=-12V

η3=(12-12)/12*100%=0

η4=(12-11.9)/12*100%=0.833%

(2)滤波电路

1.输出电压频率为0时为Uo=298mv 理论 Uo=300mv

η5=(300-298)*300=0.7%

2.中心频率为 F0=1.09Khz 理论 F0=1.1Khz

η6=(1.1-1.09)*1.1=0.9%

3.下降速率-40dB/十倍频理论-40dB/十倍频

η7=(40-40)*40=0

误差分析:

1,实验毕竟是实验与理论有所差别,试验中的输入信号不稳定可能造成误差。2,电路板上所用的各元件并不是完全和我们所计算的理论值相等,大小有些不同。

3,选用的实验元件受温度的影响,实验时间过长导致的误差产生。

七、结论与心得

利用公式法设计有源二阶带阻滤波器,要求解多元高阶方程组;若采用查表法求解电路参数,就简单得多。因此应尽量采用查表法求解电路参数,以减少电路运算复杂程度。虽然可能误差很大,但是能够带来很大的方便。初学设计时尽量能快速找到解决问题,培养解决问题的能力,积累设计经验。

通过此次的课设,我学到了很多知识,跨越了传统方式下的教与学的体制束缚,在论文的写作过程中,通过查资料和搜集有关的文献,培养了自学能力和动手能力。并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识,这可以说是学习方法上的一个很大的突破。在以往的传统的学习模式下,我们可能会记住很多的书本知识,但是通过课程设计,学会了如何将学到的知识转化为自己的东西,学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。

在论文的写作过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态,首先我明白了做学问要一丝不苟,对于出现的任何问题和偏差都不要轻视,要通过正确的途径去解决,在做事情的过程中要有耐心和毅力,不要一遇到困难就打退堂鼓,只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。在工作中要学会与人合作的态度,认真听取别人的意见,这样做起事情来就可以事倍功半。

在设计电路过程中,理论知识很重要,理论知识决定了设计的方法,设计电路的成败。所以需要查找很多资料,需要足够的耐心、细心去研究问题,解决问题。同时还必须有实事求是地分析问题的态度,知道理论与实际是有一些差别的。调试的过程中要有平和的心态,遇见问题是非常正常的,要做的就是多做比较和分析,逐步的排除可能的原因,要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”,这样最后一定能调试成功。

八、参考文献

1.童诗白,华成英,模拟电子技术基础,北京,高等教育出版社

2. 劳无一,劳佳,模拟电子电路分析、设计与仿真,北京,清华大学出版社

3. 王春兴,电子技术实验教程,山东大学出版社

4. 康华光,电子技术基础(第五版).北京:高等教育出版社,2006

5. 谢自美.电子线路设计.实验,测试(第二版).武汉:华中科技大学出版

社,2000

6. 庞绍华,庞凤. 自制多功能晶体管测试仪电路[J]. 家电检修技术, 2002

物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业:班级:学号:姓名:

课题名称二阶带阻滤波器的设计

计任务与要求①截止频率f

H

=2000Hz,f L=200Hz;

②电压增益A V=1----2;

③阻带衰减速率为-40dB/10倍频程;

④用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。

设计报告成绩评分标准:

①有合理的方案设计和论证、电路参数的计算、总原理图和清单。(0-20分)

②电路板制作、调试规范,有详细制作和调试过程。(0-10分)

③电路板测试合理,对性能指标测试数据完整,正确;进行数据处理规范,进行了误差计算和误差分析。(0-15分)

④对课程设计进行了总结,有体会,并能提出设计的改进、建设性意见。

(0-5分)

设计报告成绩:

电子作品成绩评分标准:

①电路正确,能完成设计要求提出的基本功能。(0-30分)

②电路板焊接工艺规范,焊点均匀,布局合理。(0-20分)

(其中直流电源部分占20%,功能部分80%)

电子作品成绩:

程设计成绩总成绩:指导教师:

2012年1月8日

基于matlab的FIR数字滤波器设计(多通带,窗函数法)

数字信号处理 课程设计报告 设计名称:基于matlab的FIR数字滤波器设计 彪

一、课程设计的目的 1、通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。 2、深入了解利用Matlab设计FIR数字滤波器的基本方法。 3、在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。 4、提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。 5、锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。 二、主要设计内容 利用窗函数法设计FIR滤波器,绘制出滤波器的特性图。利用所设计的滤波器对多个频带叠加的正弦信号进行处理,对比滤波前后的信号时域和频域图,验证滤波器的效果。 三、设计原理 FIR 滤波器具有严格的相位特性,对于信号处理和数据传输是很重要的。 目前 FIR滤波器的设计方法主要有三种:窗函数法、频率取样法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设计方法。常用的是窗函数法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设计方法。本实验中的窗函数法比较简单,可应用现成的窗函数公式,在技术指标要求高的时候是比较灵活方便的。 如果 FIR 滤波器的 h(n)为实数, 而且满足以下任意条件,滤波器就具有准确的线性相位: 第一种:偶对称,h(n)=h(N-1-n),φ (ω)=-(N-1)ω/2 第二种:奇对称,h(n)=-h(N-1-n), φ(ω)=-(N-1)ω/2+pi/2 对称中心在n=(N-1)/2处 四、设计步骤 1.设计滤波器 2.所设计的滤波器对多个频带叠加的正弦信号进行处理 3.比较滤波前后信号的波形及频谱 五、用窗函数设FIR 滤波器的基本方法 基本思路:从时域出发设计 h(n)逼近理想 hd(n)。设理想滤波器的单位响应在时域表达为hd(n),则Hd(n) 一般是无限长的,且是非因果的,不能

有源带通滤波器设计报告

有源带通滤波器设计报告 学生姓名崔新科 同组者王霞吴红娟 指导老师王全州

摘要 该设计利用模拟电路的相关知识,设定上线和下限频率,采用开环增益80dB 以上的集成运算放大器,设计符合要求的带通滤波器。再利用Multisim 仿真出滤波电路的波形和测量幅频特性。通过仿真和成品调试表明设计的有源滤波器可以基本达到所要求的指标。其主要设计内容: 1.确定有源滤波器的上、下限频率; 2.设计符合条件的有源带通滤波器;- 3.测量设计的有源滤波器的幅频特性; 4.制作与调试; 5. 总结遇到的问题和解决的方法。 关键词:四阶电路有源带通滤波器极点频率 The use of analog circuit design knowledge, on-line and set the lower limit frequency, the use of open-loop gain of 80dB or more integrated operational amplifier designed to meet the requirements of the bandpass filter. Re-use Multisim circuit simulation waveform and filter out the measurement of amplitude-frequency characteristics. Finished debugging the simulation and design of active filters that can basically meet the required targets. The main design elements: 1. Determine the active filter, the lower limit frequency; 2. Designed to meet the requirements of the active band-pass filter; - 3. Designed to measure the amplitude-frequency characteristics of active filters; 4. Production and commissioning; 5 summarizes the problems and solutions. Keywords: fourth-order active band-pass filter circuit pole frequency

带阻滤波器设计原理计算

带阻滤波器设计原理计算 时间:2009-07-08 20:38:37 来源:资料室作者: 滤波器是一种只传输指定频段信号,抑制其它频段信号的电路。 滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种: ①无源滤波器: 由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成 ②有源滤波器: 一般由集成运放与RC网络构成,它具有体积小、性能稳定等优点,同时,由于集成运放的增益和输入阻抗都很高,输出阻抗很低,故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。 利用有源滤波器可以突出有用频率的信号,衰减无用频率的信号,抑制干扰和噪声,以达到提高信噪比或选频的目的,因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。 从功能来上有源滤波器分为: 低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、 带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)、 全通滤波器(APF)。 其中前四种滤波器间互有联系,LPF与HPF间互为对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时,将LPF与HPF相串联,就构成了BPF,而LPF与HPF并联,就构成BEF。在实用电子电路中,还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍

数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。

带阻滤波器(BEF) 如图1(a)所示,这种电路的性能和带通滤波器相反,即在规定的频带内,信号不能通过(或受到很大衰减或抑制),而在其余频率范围,信号则能顺利通过。 在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEF。 (a) 电路 图 (b) 频率特性 图1二阶带阻滤波器 电路性能参数: 通带增益 中心频率 带阻宽度B=2(2-Aup)f0 选择性

FIR带阻滤波器的设计

FIR带阻滤波器的设计 武汉理工大学《数字信号处理》课程设计说明书 1 前言 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类:无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器。与IIR滤波器相比,FIR 的实现是非递归的,总是稳定的;更重要的是,FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时,可以获得严格的线性相位特性。因此,它在高保真的信号处理,如数字音频、图像处理、数据传输、生物医学等领域得到广泛应用。 有限长单位冲激响应(FIR) 数字滤波器具有严格的线性相位,又具有任意的幅频特性。同时FIR 系统只有零点,系统是稳定的,因而容易实现线性相位和允许实现多通道滤波器。只要经过一定的时延,任何非因果有限长序列都能变成因果的有限长序列,因而总能用因果系统来实现。FIR 滤波器由于单位冲激响应是有限长的,可以用快速傅立叶变换(FFT) 算法来实现过滤信号,从而大大提高运算效率。由于FIR 滤波器具有以上优点,在信号处理和数据传输中得到了广泛的应用。 Matlab 语言是一种用于科学计算的高效率语言。随着Matlab信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox) 的不断完善,使数字滤波器的计算机辅助设计得以实现。 1 武汉理工大学《数字信号处理》课程设计说明书 2 设计原理 2.1 带阻滤波器的设计 理想带阻的频响:

其单位抽样响应: 带阻滤波器(W1,W2)=高通滤波器(W2)+低通滤波器(W1) 2.2 滤波器频率特性根据h(n),hd(n)W(n)时域中两序列相乘。 在频域中:为hd(n)与W(n)的卷积 (且为两序列频谱的周期卷积) ,1jw,jj(w,,),?H(e),H(e)W(edd,,,2, jw 以低通H(e)为例,说明频率特性d jwjw(1)H(e),H(e)发生了什么变化,d (2)研究什么窗函数使 jwjwH(e),H(e)变化最小。d jwjw最佳即使H(e),,,,逼近H(e)d 2.3 窗口法原理 用一个有限长度的窗口函数序列W(n)来截取hd(n):(即进行砍头截尾), h(n)=W(n)hd(n)使h(n)满足因果,有限长,实序列,并具有奇、偶对称性,则可设计出具有线性相位的FIR滤波器。 窗口法应用广泛,利用窗函数法可以设计四种线性相位FIR DF,即低通、高通、带通、带阻。 2

二阶有源带阻滤波器课程设计汇总

二阶有源带阻滤波器 设计报告 目录 1、设计要求………………………..P1 2、设计作用及目的………………..P1 3、设计的具体实现 ⑴系统概述……………………...P1-P8 ⑵单元电路设计及仿真分析…...P9-P22 ⑶PCB版电路制作……………..P 4、心得体会及建议………………...P 5、附录……………………………...P 6、参考文献………………………...P

一、设计要求 ⑴、设计一个二阶有源带阻滤波器电路,要求中心频率0f=50Hz,Q=10; ⑵、设计时要综合考虑实用、经济并满足性能要求指标; ⑶、合理选用元器件。 二、设计的作用、目的 ⑴、掌握二阶有源带阻滤波器电路的设计方法 ⑵、了解二阶有源带阻滤波器的性能特点 ⑶、掌握二阶有源带阻滤波器的安装与调试方法 ⑷、掌握滤波器有关参数的测量、计算方法 ⑸、理论应用于实践,增强动手能力 三、设计的具体实现 1、系统概述 ⑴、相关知识了解 由有源器件(晶体管或集成运放)和电阻、电容构成的滤波器称为RC有源滤波器。滤波器分为一阶、二阶和高阶滤波器。阶数越高,其幅频特性越接近于理想特性,滤波器的性能就越好。滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信号处理、数据传输、抑制干扰等方面。这类滤波器主要优点是:小型,价廉;不需要阻抗匹配且可具有一定的增益;抗干扰能力强;截止频率低(可低至10-3Hz)。因受运算放大器的频带限制,主要用在超低频至几百千赫的频率范围。根据滤波器所能通过信号的频率范围或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分为低通、高通、带通与带阻等四种滤波器。 这里专门对二阶有源带阻滤波器进行研究。常用的二阶有源带阻滤波器电路有两种形式,一种是无限增益多路负反馈(MFA)有源二阶带阻滤波器电路,另一种是电压控制电压源(VcVs)有源二阶带阻滤波器电路。 电压控制电压源电路,它的运放为同相输入,具有高输入阻抗、低输出阻抗

(整理)带通滤波器设计

实验八 有源滤波器的设计 一.实验目的 1. 学习有源滤波器的设计方法。 2. 掌握有源滤波器的安装与调试方法。 3. 了解电阻、电容和Q 值对滤波器性能的影响。 二.预习要求 1. 根据滤波器的技术指标要求,选用滤波器电路,计算电路中各元件的数值。设计出 满足技术指标要求的滤波器。 2. 根据设计与计算的结果,写出设计报告。 3. 制定出实验方案,选择实验用的仪器设备。 三.设计方法 有源滤波器的形式有好几种,下面只介绍具有巴特沃斯响应的二阶滤波器的设计。 巴特沃斯低通滤波器的幅频特性为: n c uo u A j A 21)(??? ? ??+= ωωω , n=1,2,3,. . . (1) 写成: n c uo u A j A 211) (??? ? ??+=ωωω (2) )(ωj A u 其中A uo 为通带内的电压放大倍数,ωC A uo 为截止角频率,n 称为滤波器的阶。从(2) 式中可知,当ω=0时,(2)式有最大值1; 0.707A uo ω=ωC 时,(2)式等于0.707,即A u 衰减了3dB ;n 取得越大,随着ω的增加,滤波器的输出电压衰减越快,滤波器的幅频特性越接近于理想特性。如图1所示。ω 当 ω>>ωC 时, n c uo u A j A ??? ? ??≈ωωω1 )( (3) 图1低通滤波器的幅频特性曲线

两边取对数,得: lg 20c uo u n A j A ωω ωlg 20)(-≈ (4) 此时阻带衰减速率为: -20ndB/十倍频或-6ndB/倍频,该式称为衰减估算式。 表1列出了归一化的、n 为1 ~ 8阶的巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式。 在表1的归一化巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式中,S L = c s ω,ωC 是低通 滤波器的截止频率。 对于一阶低通滤波器,其传递函数: c c uo u s A s A ωω+= )( (5) 归一化的传递函数: 1 )(+= L uo L u s A s A (6) 对于二阶低通滤波器,其传递函数:2 22)(c c c uo u s Q s A s A ωωω++ = (7) 归一化后的传递函数: 1 1)(2 ++= L L uo L u s Q s A s A (8) 由表1可以看出,任何高阶滤波器都可由一阶和二阶滤波器级联而成。对于n 为偶数的高阶滤波器,可以由2n 节二阶滤波器级联而成;而n 为奇数的高阶滤波器可以由2 1-n 节二

根据ADS的带阻滤波器设计

电磁波与微波技术 课程设计 ----带阻滤波器的设计与仿真 课题:带阻滤波器的设计与仿真 指导老师: 姓名: 学号:

目录 1.设计要求 (3) 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 (3) 2.1理查德变换 (4) 2.2科洛达规则 (6) 3.设计步骤 (7) 3.1ADS 简介 (7) 3.2初步设计过程 (8) 3.3优化设计过程 (14) 3.4对比结果 (17) 4.心得体会 (17) 5.参考文献 (18)

1.课程设计要求: 1.1 设计题目:带阻滤波器的设计与仿真。 1.2设计方式:分组课外利用ads软件进行设计。 1.3设计时间:第一周至第十七周。 1.4 带阻滤波器中心频率:6GHz;相对带宽:9%;带内波纹: <0.2dB。 1.5 滤波器阻带衰减>25dB;在频率5.5GHz和6.5GHz处,衰 减<3dB;输入输出阻抗:50Ω。 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 当频率不高时,滤波器主要是由集总元件电感和电容构成,但当频率高于500Mz时,滤波器通常由分布参数元件构成,这是由于两个原因造成的,其一是频率高时电感和电容应选的元件值小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集总参数元件;其二是此时工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应。我们这次设计采用短截线方法,将集总元件滤波器变换为分布参数滤波器,其中理查德变换用于将集总元件变换为传输段,科洛达规则可以将各滤波器元件分隔。 2.1 理查德变换

通过理查德变换,可以将集总元件的电感和电容用一段终端短路和终端开路的传输线等效。终端短路和终端开路传输线的输入阻抗具有纯电抗性,利用传输线的这一特性,可以实现集总元件到分布参数元件的变换。 在传输线理论中,终端短路传输线的输入阻抗为: 错误!未找到引用源。= 错误!未找到引用源。(1.0) 式中 错误!未找到引用源。 当传输线的长度错误!未找到引用源。= 错误!未找到引用源。时 错误!未找到引用源。 (1.1) 将式(1.1)代入式(1.1),可以得到 错误!未找到引用源。(1.2)式中 错误!未找到引用源。 (1.3) 称为归一化频率。

带阻滤波器设计范文

模拟电路课程设计报告设计课题:二阶带阻滤波器的设计 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

题目二阶带阻滤波器的设计 一、设计任务与要求 1.截止频率f H=2000Hz,f L=200Hz; 2.电压增益A V=1----2; 3.阻带衰减速率为-40dB/10倍频程; 4.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(±12V)。 二、方案设计与论证 将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器,再将两个电路的输出电压求和,就可以得到带阻滤波器,其中低通滤波器的截止频率fp1应小于高通滤波器的截止频率fp2,因此电路的阻带为(fp2-fp2).实用电路常利用无源LPF和HPF 并联构成带阻滤波器电路,然后接同向比例运算电路,从而得到有源带阻滤波器,由于两个无源滤波电路均由三个元件构成英文字母T,故称之为双T网络。 根据电路的传递函数和归一化滤波器传递函数的分母多项式,建立起系数的方程组。根据课设要求,我们选择巴特沃斯(butterworth)滤波电路。巴特沃斯滤波器的幅频响应在通带中具有最平幅度特性,但是通带到阻带衰减较慢。由于要求为-40dB/十倍频程,选择二阶有源低通滤波器电路,即n=2。 方案一、压控电压源二阶带阻滤波器 这种电路的性能和带通滤波器相反,即在规定的频带内,信号不能通过(或受到很大衰减或抑制),而在其余频率范围,信号则能顺利通过。在双T网络后加一级同相比例运算电路就构成了基本的二阶有源BEF。电路图如下: 方案二、无限增益多路负反馈二阶带阻滤波器 该电路由二阶带通滤波器和一个加法器组成

三、单元电路设计与参数计算 (1)直流电源部分 直流电源由电源变压器,整流电路,滤波电路,稳压电路四部分构成。 1、稳压电源的组成框图 2、电路图 3、整流、滤波电路 用四个整流二极管组成单相桥式整流电路,将交流电压U2变成脉动的直流 变 压 整 流 滤 波 稳 压 负 载

有源带通滤波器设计

二阶有源模拟带通滤波器设计 摘要 滤波器是一种具有频率选择功能的电路,它能使有用的频率信号通过。而同时抑制(或衰减)不需要传送频率范围内的信号。实际工程上常用它来进行信号处理、数据传送和抑制干扰等,目前在通讯、声纳、测控、仪器仪表等领域中有着广泛的应用。 以往这种滤波电路主要采用无源元件R、L和C组成,60年代以来,集成运放获得迅速发展,由它和R、C组成的有源滤波电路,具有不用电感、体积小、重量轻等优点。此外,由于集成运放的开环电压增益和输入阻抗都很高,输出阻抗比较低,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。 通常用频率响应来描述滤波器的特性。对于滤波器的幅频响应,常把能够通过信号的频率范围定义为通带,而把受阻或衰减信号的频率范围称为阻带,通带和阻带的界限频率叫做截止频率。 滤波器在通带内应具有零衰减的幅频响应和线性的相位响应,而在阻带内应具有无限大的幅度衰减。按照通带和阻带的位置分布,滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。文中结合实例,介绍了设计一个二阶有源模拟带通滤波器。 设计中用RC网络和集成运放组成,组成电路选用LM324不仅可以滤波,还可以进行放大。 关键字:带通滤波器 LM324 RC网络

目录 目录 (2) 第一章设计要求 (3) 1.1基本要求 (3) 第二章方案选择及原理分析 (4) 2.1.方案选择 (4) 2.2 原理分析 (5) 第三章电路设计 (7) 3.1 实现电路 (7) 3.2参数设计 (7) 3.3电路仿真 (9) 1.仿真步骤及结果 (9) 2.结果分析 (11) 第四章电路安装与调试 (12) 4.1实验安装过程 (12) 4.2 调试过程及结果 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.1 遇到的问题 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2.2 解决方法 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.3 调试结果与分析 (12) 结论 (13) 参考文献 (14)

带阻滤波器设计

信息科学与技术学院电路分析大作业 题目 专业(班级) 姓名 学号 指导教师

17级“电路分析”课程大作业:滤波器的设计 一、要求: 1、完成所要求的各性能指标的滤波器的设计; 2、完成滤波电路的仿真; 3、根据所做的工作完成相关的论文(纸质及电子文档)。 二、论文要求: 1、了解相关应用的背景资料,了解滤波器的工程应用; 2、滤波电路的工作原理的理论分析; 3、电路参数选择的依据; 4、设计过程的记录; 5、仿真结果的记录、计算、分析; 6、心得和体会。 三、时间安排: 1、12月18日(第15周之前)完成仿真调试及验收;

2、12月25日(第16周之前)提交论文。 四、滤波器指标要求: 请设计一带阻滤波电路,上、下限截止频率分别为1500Hz、5000Hz。 目录 一、滤波器的背景资料和工程应用; 二、滤波电路的工作原理的理论分析; 三、电路参数选择的依据; 四、设计过程的记录; 五、仿真结果的记录、计算、分析; 六、心得和体会;

一、滤波器的背景资料和工程应用 定义: 电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。 主要作用: 分类:

⑴ 按所处理的信号 按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。 ⑵按所通过信号的频段 按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。 低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声。 高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量。 带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。 带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。 ⑶ 按照阶数来分 通过传递函数的阶数来确定滤波器的分类。 二、 滤波电路的工作原理的理论分析 1.工作原理 滤波器是一种选择装置,它对输入信号进行加工和处理,从中选出某些特定的信号作为输出。电滤波器的任务是对输入信号进行选频加权传输。 电滤波器是Campbell 和wagner 在第一次世界大战期间各自独立发明的,当时直接应用于长途载波电话等通信系统。电滤波器主要由无源元件R 、L 、C 构成,称为无源滤波器。 滤波器的输出与输入关系通常用电压转移函数H(S)来描述,电压转移函数又称为电压增益函数,它的定义如下 ) () ()(0S U S U S H i = 式中U O (S)、U i (S)分别为输出、输入电压的拉氏变换。在正弦稳态情况下,S=j ω,电压转移函数可写成 )(0)() ()()(ωφωωωωj i e j H j U j U j H == ? ? 式中H j ()ω表示输出与输入的幅值比,称为幅值函数或增益函数,它与频率的关系称为幅频特性;Φ(ω)表示输出与输入的相位差,称为相位函数,它与频率的关系称为相频特性。幅频特性与相频特性统称滤波器的频率响应。滤波器的幅频特性很容易用实验方法测定。 本实验仅研究一些基本的二阶滤波电路。滤波器按幅频特性的不同,可分为低通、高通、带通和带阻和全通滤波电路等几种,图附录1—1给出了低通、高通、带通和带阻滤波电的典型幅频特性。 低通滤波电路,其幅频响应如图1(a)所示,图中|H(j ωC)|为增益的幅值,K 为增益常

有源带通滤波器设计

RC 有源带通滤波器的设计 滤波器的功能是让一定频率范围内的信号通过,而将此频率范围之外的信号加以抑制或使其急剧衰 减。当干 扰信号与有用信号不在同一频率范围之内,可使用滤波器有效的抑制干扰。 用LC 网络组成的无源滤波器在低频范围内有体积重量大,价格昂贵和衰减大等缺点,而用集成运放 和RC 网络组成的有源滤波器则比较适用于低频,此外,它还具有一定的增益,且因输入与输出之间有良 好的隔离而便于级联。由于大多数反映生理信息的光电信号具有频率低、幅度小、易受干扰等特点,因而 RC 有源滤波器普遍应用于光电弱信号检测电路中。 一.技术指标 总增益为1 ; 通带频率范围为 300Hz —3000Hz ,通带内允许的最大波动为 -1db —+1db ; 阻带边缘频率范围为 225Hz 和4000Hz 、阻带内最小衰减为 20db ; 二?设计过程 1 .采用低通-高通级联实现带通滤波器; 将带通滤波器的技术指标分成低通滤波器和高通滤波器两个独立的技术指标,分别设计出低通滤波器 和高通 滤波器,再级联即得带通滤波器。 低通滤波器的技术指标为: f PH = 3000Hz A max - 1d B G =1 f SH = 4000Hz A min = 20dB 高通滤波器的技术指标为: f pL = 300Hz A max = 1d B G = 1 f si_ - 225Hz A min - 20dB 2. 选用切比雪夫逼近方式计算阶数 (1).低通滤波器阶数 N >ch 4[J(10 0.1Amin -1)/(10 0.1Ami N 1 _ ■ 1 Ch ( f SH / f PH ) (2).高通滤波器阶数 N 2 ch'[ *. (10 0.1Amin -1)/(100.1Amax -1)] Ch^(f pL /f SL ) 3. 求滤波器的传递函数 1) .根据Ni 查表求出归一化低通滤波器传递函数 H LP (S)二 H LP (S)| S S' 2= --- 2冗PH 2) .根据Na 查表求出归一化高通滤波器传递函数 N 2 H_P (S ',去归一化得 H^s ',去归一化得

带阻滤波器的设计与仿真(DOC)

带阻滤波器的设计与仿真 摘要:本文利用ADS设计了一个带阻滤波器,预期目标是满足中心频率为6GHz,相对带宽为9%,带内波纹小于0.2dB,阻带衰减大于25dB,在频率5.5GHz和6.5GHz处,衰减小于3dB,输入输出阻抗为50Ω。设计完成对其进行优化,结果证明,优化之后,带阻滤波器的的各项参数更加符合预期的要求。 关键字:ADS;带阻滤波器;优化 The Design And Simulation Of Bandstop Filter Abstract: this paper ADS design a band elimination filter, anticipated goal is to meet the center frequency for 6 GHz, relative bandwidth for 9%, less than 0.2 dB with inner ripple, stop-band attenuation more than 25 dB, 5.5 GHz in frequency and 6.5 GHz place, less than 3 dB atten uation, input/output impedance for 50 Ω. Design completed the optimization results show, after optimization, with the parameters of the stop filter more in line with the requirements of the expected. Key Words: ADS;Bandstop filter; optimization 一、引言 带阻滤波器是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带通滤波器的概念相对。要想得到带阻滤波器,只需将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器,再将两个电路的输出电压求和,就可以实现。从这个概念,本文利用理查德变换和科洛达规则的原理进行设计。二、微带短截线带阻滤波器的理论基础 当频率不高时,滤波器主要是由集总元件电感和电容构成,但当频率高500Mz 时,滤波器通常由分布参数元件构成,这是由于两个原因造成的,其一是频率高时电感和电容应选的元件值小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集总参数元件;其二是此时工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应。我们这次设计采用短截线方法,将集总元件滤波器变换为分布参数滤波器,其中理查德变换用于将集总元件变换为传输段,科洛达规则可以将各滤波器元件分隔。 1.理查德变换 通过理查德变换,可以将集总元件的电感和电容用一段终端短路和终端开路的传输线等效。终端短路和终端开路传输线的输入阻抗具有纯电抗性,利用传输线的这一特性,可以实现集总元件到分布参数元件的变换。在传输线理论中,终

带阻滤波器介绍及ADS设计实例

帯阻滤波器研究 1 绪论 1.1带阻滤波器的研究意义 微波滤波器具有选频、分频和隔离信号等重要作用,在现代微波毫米波通信、卫星通信、遥感和雷达技术等系统中应用广泛,其性能的优劣将直接影响到整个系统的运行质量。而带阻滤波器作为微波滤波器的一种,在通信系统中也起着十分重要的作用。通常在许多微波系统中,要求信号传输时,衰减应尽可能的小,而对不需要的噪声、干扰、杂散等则要抑制掉,即需具有很高的衰减度。带阻滤波器适于在宽频范围滤除某窄带频,无线通信系统中抑制高功率发射机、非线性功放的杂散频谱以及带通滤波器的寄生通带等,这时,如采用一个或几个带阻滤波器来抑制它们,就比采用带通滤波器的宽阻带来抑制更加灵活有效。 传统的带阻滤波器设计结构一般是由1 /4波长短截线谐振器,并沿主波导或主传输线排列,而谐振器间隔为1/ 4波长的奇数倍,这种结构的带阻滤波器的矩形系数不够理想且体积庞大。事实上,比较带通滤波器和带阻滤波器的频率响应,不难发现,带通滤波器的回波损耗对应带阻滤波器的带内衰减,带通滤波器的通带对应带阻滤波器的阻带,带通滤波器的传输零点对应带阻滤波器的反射零点,可见将带通滤波器的各种拓扑结构来实现带阻滤波器的设计是可行的。 随着信息产业和无线通信的蓬勃发展,微波频段呈现相对拥挤的状态,这就对滤波器的性能提出了更高的要求,尤其是在移动通讯基站双工器和多工器中使用的滤波器,除了通带内低插入损耗、小型化的要求外,对通带外的衰减更是提出了苛刻的要求。据此传统的滤波器,比如:最大平坦和切比雪夫滤波器很难胜任。增加滤波器的阶数,可以提高矩形系数,是一种在传统的滤波器设计中比较有效的方法,但这样体积、带内插损均增加了。虽然椭圆函数滤波器具有带外有限零点,零点位置却由阶数决定,且只适用于零点位置对称的情况。以广义切比雪夫函数实现的滤波器通过非相邻谐振腔的交叉耦合,可以产生有限零点,且这些零点可以是对称的,也可以是非对称的,这使得可以更加灵活地根据需要对滤波器的带外抑制度进行调节,提高其矩形系数。 另外,通过引入源与负载间直接耦合,N阶交叉耦合滤波器可以实现N个带外有限远处的零点。但这种结构源与负载之间需要很强的耦合,在一些实际应用中不易实现。非谐振节点的引入,N阶滤波器能产生N个有限频率的零点而不需源与负载直接耦合,也不必交叉耦合。这种方法还便于滤波器的模块化设计,即用于将简单的产生传输零点的结构进行级联,使得每个单元仍能独立的控制其零点,故这种结构的滤波器便于调谐并降低了制造公差的灵敏度。 同轴腔体滤波器在微波频段是应用最广泛的滤波器之一。同轴腔体滤波器的带内插损低,结构紧凑,有电容加载时,同轴腔体滤波器的体积可以做得很小,此外,其还有功率容量高等优点。据此,采用同轴腔体滤波器设计选频双工器,通过改变传统结构,可实现很高的收端异频隔离度和收端同频隔离度。 1.2国内外带阻滤波器的研究现状 在过去的几十年中,带通滤波器已经被广泛研究,但是带阻滤波器的报道较少。一般带阻滤波器设计是由1/4波长短截线谐振器构成的,谐振器间隔1/4长的奇数倍并沿主波导或主传输线排列,这种结构的带阻滤波器的矩形系数不理想

二阶有源带通滤波器设计及参数计算

滤波器是一种只传输指定频段信号,抑制其它频段信号的电路。 滤波器分为无源滤波器与有源滤波器两种: ①无源滤波器: 由电感L、电容C及电阻R等无源元件组成 ②有源滤波器: 一般由集成运放与RC网络构成,它具有体积小、性能稳定等优点,同时,由于集成运放的增益和输入阻抗都很高,输出阻抗很低,故有源滤波器还兼有放大与缓冲作用。 利用有源滤波器可以突出有用频率的信号,衰减无用频率的信号,抑制干扰和噪声,以达到提高信噪比或选频的目的,因而有源滤波器被广泛应用于通信、测量及控制技术中的小信号处理。 从功能来上有源滤波器分为: 低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、 带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)、 全通滤波器(APF)。 其中前四种滤波器间互有联系,LPF与HPF间互为对偶关系。当LPF的通带截止频率高于HPF的通带截止频率时,将LPF与HPF相串联,就构成了BPF,而LPF与HPF并联,就构成BEF。在实用电子电路中,还可能同时采用几种不同型式的滤波电路。滤波电路的主要性能指标有通带电压放大倍数AVP、通带截止频率fP及阻尼系数Q等。 带通滤波器(BPF) (a)电路图(b)幅频特性 图1 压控电压源二阶带通滤波器 工作原理:这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过,而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制。典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。如图1(a)所示。 电路性能参数 通带增益 中心频率 通带宽度

选择性 此电路的优点是改变Rf和R4的比例就可改变频宽而不影响中心频率。例.要求设计一个有源二阶带通滤波器,指标要求为: 通带中心频率 通带中心频率处的电压放大倍数: 带宽: 设计步骤: 1)选用图2电路。 2)该电路的传输函数: 品质因数: 通带的中心角频率: 通带中心角频率处的电压放大倍数: 取,则:

低通、带通、带阻滤波器设计

西南科技大学 课程设计报告 课程名称:数字通信课程设计 设计名称:FIR 低通、带通和带阻数字滤波器的设计姓名: 学号: 班级:通信0801 指导教师:胥磊 起止日期:2011.6.21-2011.7.3 西南科技大学信息工程学院制

课程设计任务书 学生班级:通信0801 学生姓名:学号: 设计名称:FIR 低通、带通和带阻数字滤波器的设计 起止日期:2011.6.21-2011.7.3指导教师:胥磊 设计要求: 1、采用Kaiser窗设计一个低通FIR滤波器 要求: ●采样频率为8kHz; ●通带:0Hz~1kHz,带内波动小于5%; ●阻带:1.5kHz,带内最小衰减:Rs=40dB。 2、采用Hamming窗设计一个带阻FIR滤波器 要求: ●通带:0.35pi~0.65pi,带内最小衰减Rs=50dB; ●阻带:0~0.2pi和0.8pi~pi,带内最大衰减:Rp=1dB。 采用Hamming窗设计一个70阶的双通带线性相位FIR滤波器 要求:第一通带0.2pi~0.4pi,第二通带0.6pi~0.8pi 4、分别绘制这三种数字滤波器的幅度响应曲线和相位响应曲线; 5、对三种滤波器的性能进行比较和分析。

课程设计学生日志 时间设计内容 7月1日查阅资料,确定设计思路 7月2日编写程序,调试程序 7月3日完成程序,着手写报告 7月4日最后检查,答辩

课程设计考勤表 周星期一星期二星期三星期四星期五 ! 课程设计评语表指导教师评语: 成绩:指导教师: 年月日

FIR 低通、带通和带阻数字滤波器的设计 一、 设计目的和意义 1、熟练掌握使用窗函数的设计滤波器的方法,学会设计低通、带通、带阻滤波器。 2、通过对滤波器的设计,了解几种窗函数的性能,学会针对不同的指标选择不同的窗函数。 二、 设计原理 一般,设计线性相位FIR 数字滤波器采用窗函数法或频率抽样法,本设计采用窗函数法,分别采用海明窗和凯泽窗设计带通、带阻和低通。 如果所希望的滤波器的理想频率响应函数为)(jw d e H ,如理想的低通,由信号系统的知识知道,在时域系统的冲击响应h d (n)将是无限长的,如图2、图3所示。 H d (w) -w c w c 图2 图3 若时域响应是无限长的,则不可能实现,因此需要对其截断,即设计一个FIR 滤波器频率响应∑-=-=1 0)()(N n jwn jw e n h e H 来逼近)(jw d e H ,即用一个窗函数w(n)来截断 h d (n),如式3所示: )()()(n w n h n h d = (式1)。 最简单的截断方法是矩形窗,实际操作中,直接取h d (n)的主要数据即可。 )(n h 作为实际设计的FIR 数字滤波器的单位脉冲响应序列,其频率响应函数为: ∑-=-=1 )()(N n jwn jw e n h e H (式2) 令jw e z =,则 ∑-=-=1 0)()(N n n z n h z H (式3), 式中,N 为所选窗函数)(n w 的长度。 如果要求线性相位特性,)(n h 还必须满足:

有源带阻滤波器设计报告

有源带阻滤波器设计报告 内容摘要 有源带阻滤波器是采用通用运放LM324及其外围电阻电容网络实现的,通过电容电阻的谐振作用来实现带阻作用,通过324芯片实现放大信号的作用。通过改变电阻电容值可调节阻带中心频率和带宽。在使用Multimism仿真时结果较理想,在实际电路中由于电阻、电容本身数值的误差以及接触不良问题,实际结果误差较大,但符合实验要求。 一、设计任务 采用通用运放LM324设计一个有源带阻滤波器电路。 二、技术指标 通带电压增益:1.0 输入信号频率范围:0~100KHz 中心频率:2KHz 阻带宽度:1.6~2.4KHz 输入信号电压:ui<100mV 电源电压:±12V范围内可任选 三、电路工作原理 带阻滤波器即不允许某一频率带范围内的信号通过,而允许其余频率的信号通过的滤波器。将低通滤波器和高通滤波器并联起来,再加上一个求和电路,并使低通滤波器的截止频率fH低于高通滤波器的截止频率fL,即可构成带阻滤波器。fH和fL之间的频带即为带阻滤波器的阻带。原理图如下图所示: 四、方案选择 外围电路由电阻电容网络组成,由电阻电容的谐振实现带阻作用。通过LM324芯片中的放大器实现增益作用。通过选择恰当的电阻电容值,调整中心频率和带宽,便可以实现实

验的要求。 五、电路设计、参数计算及元器件选择 1、基本低通、高通滤波电路 低通滤波器: 截止频率:f=1/2π*R*C 高通滤波器: 截止频率:f=1/2π*R*C 将两个基本电路并联即可得到带阻滤波电路。 2、参数计算 中心频率fo =1/2π*R*C 带宽f2 – f1 = 2 (2-Kf) 增益Kf = 1+RF/Rf Q点Q = 1/2(2 - Kf) R1=R2=2R3=R C1=C2=C3/2 R5=RF; R4=Rf 3、元器件选择 由于题目中给出的带宽为0.8KHz,代入公式可求得Kf=1.8 1.6,即确定了RF=1.8Rf RF=0.6Rf ,选择较大的电阻值可使电路更稳定,因此取RF阻值为8K。 由中心频率为2KHz,代入公式可得R与C的取值关系。由电路常识知道电容较小时电路运行能更稳定,所以选取较小的电容,取C=1nF,代入C的值可得R的取值约为39KΩ,取R1和R2为78KΩ。实际连接时发现不能精确实现78KΩ,考虑到实际连接电路时的方便,为

双T网络有源二阶带阻滤波器设计

某某大学小论文报告 课程名称:现代电路课程编号: 论文题目: 双T网络有源带阻滤波器设计 研究生姓名: 学号: 研究生姓名: 学号: 论文评语: 成绩: 任课教师: 评阅日期:

双T网络有源带阻滤波器设计 摘要 滤波器主要用于消除干扰信号,将输入信号经过过滤而得到特定频率的频点或者去除该频点以外的频率。有源滤波器由运放、电阻和电容组成。带阻滤波器是为了限制某一频率的信号通过,又称为陷波器。 关键字:有源滤波器,带阻滤波器,运算放大器,限制频率 Abstract Filter is used to work off interfering signal, the signal input is filtered to get a certain frequency signal, or work off a certain frequency. Active filter comprises operational amplifier, resistance and capacitance. Band stop filter is used to stop a certain frequency signal, and it is also called trap filter. Key words: active filter, band stop filter, operational amplifier, stop a certain frequency 1.引言 滤波器的主要作用是通过选频网络得到某一特定频率的信号或 者消除某一特定频率的信号,得到所需要的没有干扰的、符合信道要求的信号。模拟滤波器可以分为有源和无源滤波器。无源滤波器由电阻和电容组成,而有源滤波器由有源器件(一般是运放或者晶体管)、电阻和电容组成。滤波器分为低通、高通、全通、带阻四种基本类型。

带阻滤波器

电磁波与微波技术课程设计 带阻滤波器的设计与仿真 课题:带阻滤波器的设计与仿真 指导老师: 姓名: 学号:

绪言 带阻滤波器是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器, 微波滤波器具有选频、分频和隔离信号等重要作用,在现代微波毫米波通信、卫星通信、遥感和雷达技术等系统中应用广泛,其性能的优劣将直接影响到整个系统的运行质量。而带阻滤波器作为微波滤波器的一种,在通信系统中也起着十分重要的作用。通常在许多微波系统中,要求信号传输时,衰减应尽可能的小,而对不需要的噪声、干扰、杂散等则要抑制掉,即需具有很高的衰减度。带阻滤波器适于在宽频范围滤除某窄带频,无线通信系统中抑制高功率发射机、非线性功放的杂散频谱以及带通滤波器的寄生通带等,这时,如采用一个或几个带阻滤波器来抑制它们,就比采用带通滤波器的宽阻带来抑制更加灵活有效。

目录 1.课程设计要求 (4) 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 (4) 2.1理查德变换 (5) 2.2科洛达规则 (7) 3.设计步骤 (7) 3.1ADS 简介 (7) 3.2设计步骤、计算及仿真 (8) 3.3优化设计过程 (20) 3.4对比结果 (23) 4.心得体会 (24) 5.参考文献 (24)

1.课程设计要求: 1.1 设计题目:带阻滤波器的设计与仿真。 1.2设计方式:分组课外利用ads软件进行设计。 1.3设计时间:第一周至第十七周。 1.4 带阻滤波器中心频率:5.8GHz;相对带宽:9%;带内波纹: <0.2dB。 1.5 滤波器阻带衰减>25dB;在频率5.3GHz和6.3GHz处,衰 减<3dB;输入输出阻抗:50Ω。 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 当频率不高时,滤波器主要是由集总元件电感和电容构成,但当频率高于500Mz时,滤波器通常由分布参数元件构成,这是由于两个原因造成的,其一是频率高时电感和电容应选的元件值小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集总参数元件;其二是此时工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应。我们这次设计采用短截线

相关文档
最新文档